2019版高考化学一轮复习第三章金属及其化合物第12讲铁及其重要化合物课件.ppt

第12讲铁及其重要化合物 第三章金属及其化合物 考纲要求 1 了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用 2 能鉴别溶液中的Fe2 Fe3 考点二 铁三角 Fe2 和Fe3 的检验 探究高考明确考向 微专题12如何面对 铁三角 的综合实验题 内容索引 考点一铁及其重要化合物的性质 课时作业 铁及其重要化合物的性质 考点一 知识梳理 1 铁铁位于周期表中第周期族 是一种应用最广泛的过渡金属元素 铁元素是一种典型的变价金属元素 1 结构 四 2 铁的物理性质银白色固体 熔点较高 具有良好的导热 导电 延展性 能被磁铁吸引 3 铁的化学性质铁元素性质活泼 有较强的还原性 主要化合价为 2价和 3价 按要求书写下列反应的方程式 Fe与Cl2 S反应的化学方程式 Fe与水蒸气的反应 与氧化性酸 如HNO3 的反应 写离子方程式 Fe与过量稀HNO3的反应 Fe与少量稀HNO3的反应 Fe与FeCl3溶液的反应 写离子方程式 Fe 2Fe3 3Fe2 2 铁的氧化物 2 3 2 3 FeO 2H Fe2 H2O Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O 3 铁的氢氧化物 1 Fe OH 2是白色絮状物 易被空气中的氧气氧化生成Fe OH 3 颜色由色变为色 最后变为色 方程式为 2 Fe OH 3是红褐色 难溶于水的固体 在空气中久置会部分失水生成铁锈 Fe2O3 xH2O 受热易分解 方程式为 制取Fe OH 3用可溶性铁盐与碱反应 离子方程式 白 灰绿 红褐 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 2Fe OH 3Fe2O3 3H2O Fe3 3OH Fe OH 3 4 亚铁盐 1 Fe2 的氧化性和还原性含有Fe2 的溶液呈浅绿色 Fe2 处于铁的中间价态 既有氧化性 又有还原性 其中以为主 如 遇Br2 Cl2 H2O2 等均表现为 Fe2 的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式 2 可水解Fe OH 2是弱碱 含Fe2 的盐 如硫酸亚铁 溶液呈酸性 配制硫酸亚铁溶液时常加少量抑制Fe2 的水解 加少量防止Fe2 被氧化 还原性 还原性 硫酸 铁屑 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O 5 铁盐的性质及应用 1 氧化性 含有Fe3 的溶液呈棕黄色 Fe3 处于铁的高价态 遇Fe Cu HI H2S等均表现为 Fe3 可腐蚀印刷电路板上的铜箔 反应的离子方程式为 2 易水解 Fe OH 3是很弱的碱 且溶度积很小 因而Fe3 极易水解 只能存在于酸性较强的溶液中 氧化性 2Fe3 Cu Cu2 2Fe2 利用Fe3 易水解的性质 工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子 利用Fe3 易水解的性质 实验室配制氯化铁溶液 通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中 然后再稀释至所需浓度 正误判断 辨析易错易混 铁及其化合物的性质及应用 1 铁位于元素周期表中第四周期 B族 2 氧化铁能与酸反应 所以可用于制作红色染料 3 铁的化学性质比较活泼 所以铁在自然界中全部以化合态存在 4 用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 5 Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe OH 3 6 铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3 答案 7 Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3 在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 8 Fe3 有氧化性 所以FeCl3溶液可用于回收旧电路板中的铜 9 饱和FeCl3溶液为红褐色 Fe OH 2为灰绿色 10 既可通过复分解反应 又可通过化合反应制取Fe OH 3 11 铁铝矾 Al2Fe SO4 4 xH2O 溶液呈浅绿色 具有净水作用 12 将FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3晶体 答案 1 铁有 2 3价两种价态 单质铁与 填下列编号 下同 反应时只生成 3价铁 与反应时只生成 2价铁 与反应时既生成 2价铁也生成 3价铁 所选试剂 Cl2 O2 H2O g S 盐酸 稀硝酸 足量 稀硫酸 CuSO4溶液 FeCl2溶液 深度思考 提升思维能力 答案 2 FeCl3 FeCl2和Fe OH 3是否都可以通过化合反应制取 答案 2FeCl3 Fe 3FeCl2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 3 用下列方法可制得白色的Fe OH 2沉淀 用不含Fe3 的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 1 用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 答案 解析稀硫酸抑制Fe2 水解 铁屑防止Fe2 被氧化 稀硫酸 铁屑 解析 2 除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法 3 生成白色Fe OH 2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液 插入FeSO4溶液液面下 再挤出NaOH溶液 这样操作的理由是 加热煮沸 的Fe OH 2与氧气接触而被氧化 避免生成 解析Fe OH 2很容易被氧化 实验过程中要确保在无氧条件下生成 解题探究 题组一用守恒思想判断氧化物的组成1 2017 西南大学附属中学高三模拟 铁的常见化合价有 2价和 3价 据研究 铁在浓HNO3中发生钝化时 可生成一种化学式为Fe8O11的化合物 它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物 该化合物可以表示为A FeO 3Fe2O3B 2FeO 3Fe2O3C FeO 2Fe2O3D 2FeO Fe2O3 解析化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物 设化学式为nFeO mFe2O3 则解得n 2 m 3 该化合物可以表示为2FeO 3Fe2O3 答案 解析 2 准确称取某种铁的氧化物2 88g 用足量的CO进行还原 将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收 得到沉淀4 00g 则这种铁的氧化物为A Fe3O4B Fe2O3C FeOD 以上都不是 解析4 00gCaCO3沉淀的物质的量为0 04mol 则CO CO2的物质的量也为0 04mol 增加的氧元素为0 04mol 质量为0 04mol 16g mol 1 0 64g 铁的氧化物中氧元素质量为0 64g 铁元素质量为2 88g 0 64g 2 24g 铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为 答案 解析 3 2018 营口质检 有一块铁的 氧化物 样品 用140mL5 0mol L 1盐酸恰好将之完全溶解 所得溶液还能吸收0 025molCl2 恰好使其中的Fe2 全部转变为Fe3 则该样品可能的化学式为A Fe2O3B Fe3O4C Fe4O5D Fe5O7 解析根据2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 可知铁的 氧化物 样品用盐酸溶解后所得溶液中n Fe2 0 025mol 2 0 05mol 根据电荷守恒得2n Fe2 3n Fe3 n Cl 则n Fe3 0 2mol 故n Fe2 n Fe3 0 05 0 2 1 4 故该氧化物可表示为FeO 2Fe2O3 即Fe5O7 答案 解析 确定铁的氧化物组成的基本方法设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m n 若a b 1 1 则铁的氧化物为FeO 若a b 2 3 则铁的氧化物为Fe2O3 若a b 3 4 则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1 1的混合物或FeO Fe2O3 Fe3O4的混合物 其中FeO Fe2O3物质的量之比为1 1 Fe3O4为任意值 题组二氢氧化亚铁制备方法的改进4 下列各图示中能较长时间看到Fe OH 2白色沉淀的是 填序号 答案 解析 解析因为Fe OH 2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe OH 3 即4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 因此要较长时间看到Fe OH 2白色沉淀 就要排除装置中的氧气或空气 原理一样 都是先用氢气将装置中的空气排尽 并使生成的Fe OH 2处在氢气的保护中 的原理为铁作阳极产生Fe2 与电解水产生的OH 结合生成Fe OH 2 且液面用汽油保护 能防止空气进入 中加苯阻止了空气进入 由于空气中的氧气能迅速将Fe OH 2氧化 因而不能较长时间看到白色沉淀 5 如下图所示 此装置可用来制取和观察Fe OH 2在空气中被氧化的颜色变化 实验时必须使用铁屑和6mol L 1的硫酸 其他试剂任选 填写下列空白 答案 解析 1 B中盛有一定量的NaOH溶液 A中应预先加入的药品是 A中反应的离子方程式是 铁屑 Fe 2H Fe2 H2 解析Fe 2H Fe2 H2 产生的H2将Fe2 压入B中 Fe2 2OH Fe OH 2 因为Fe OH 2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe OH 3 即发生4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 因此 要较长时间看到Fe OH 2白色沉淀 就要排除装置中的氧气或空气 2 实验开始时先将止水夹a 填 打开 或 关闭 3 简述生成Fe OH 2的操作过程 4 实验完毕 打开b处止水夹 放入一部分空气 此时B瓶中发生的反应为 答案 打开 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 将FeSO4溶液压入B中进行反应 待A装置反应一段时间后关闭止水夹a 防止Fe OH 2氧化的方法 1 将配制溶液的蒸馏水煮沸 驱除溶液中的氧气 2 将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部 并慢慢挤出NaOH溶液 3 在亚铁盐溶液上面充入保护气 如H2 N2 稀有气体等 4 在亚铁盐溶液上面加保护层 如苯 植物油等 5 用Fe作阳极 石墨作阴极 电解NaOH溶液 利用新产生的Fe2 与OH 反应制取 铁三角 Fe2 和Fe3 的检验 考点二 知识梳理 1 铁三角 的转化关系 完成下列变化的离子方程式 体会Fe2 与Fe3 转化条件 1 将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀 2 将FeCl3溶液滴入KI 淀粉溶液 溶液变蓝 3 FeCl3可溶解铁片 4 FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色 H2S 2Fe3 S 2Fe2 2H 2I 2Fe3 I2 2Fe2 2Fe3 Fe 3Fe2 5 将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中 有无色气体放出 2 Fe2 Fe3 的检验方法 1 用KSCN溶液和氯水 2 用NaOH溶液 3 含Fe2 Fe3 的混合溶液中Fe3 Fe2 的检验 4 Fe2 的特征检验方法 正误判断 辨析易错易混 1 金属阳离子只有氧化性 不可能有还原性 2 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液不变色 滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含有Fe2 3 FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3 3SCN Fe SCN 3 4 可用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3 5 氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应 答案 6 FeCl3溶液可用于铜制印刷线路板制作 是因为FeCl3能从含Cu2 的溶液中置换出铜 7 将Fe NO3 2样品溶于稀硫酸后 滴加KSCN溶液 观察溶液是否变红 检验Fe NO3 2晶体是否已氧化变质 答案 9 在 硫酸亚铁铵的制备 实验中 为了得到硫酸亚铁铵晶体 应小火加热蒸发皿 浓缩至表面出现结晶薄膜为止 10 用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2 1 除去括号中的杂质 并写出反应的离子方程式 1 FeCl2 Fe3 除去方法 离子方程式 2 FeCl3 FeCl2 除去方法 离子方程式 3 Fe2 SO4 3 FeSO4 除去方法 离子方程式 4 FeCl2 Cu2 除去方法 离子方程式 深度思考 提升思维能力 答案 加入过量铁粉 2Fe3 Fe 3Fe2 加入氯水或通入Cl2 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 滴加H2O2 2Fe2 H2O2 2H 2H2O 2Fe3 加入过量铁粉 过滤 Fe Cu2 Cu Fe2 2 混合溶液中Fe3 Fe2 除去的常用方法 1 除去Mg2 中混有的Fe3 的方法向混合溶液中加入 中之一 与Fe3 水解产生的H 反应 促进Fe3 的水解 将Fe3 转化为Fe OH 3沉淀除去 2 除去Cu2 中混有的Fe3 的方法向混合溶液中加入 中之一 与Fe3 水解产生的H 反应 促进Fe3 的水解 将Fe3 转化为Fe OH 3沉淀而除去 答案 MgO MgCO3 Mg OH 2 CuO CuCO3 Cu OH 2 Cu2 OH 2CO3 3 除去Mg2 中混有的Fe2 的方法先加入氧化剂 如 将溶液中的Fe2 氧化成Fe3 然后再按 1 的方法除去溶液中的Fe3 4 除去Cu2 中混有的Fe2 的方法先加入氧化剂 如 将溶液中的Fe2 氧化成Fe3 然后再按 2 的方法除去溶液中的Fe3 答案 H2O2 H2O2 3 在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉 得到的Fe2 的物质的量 纵坐标 与所加铁粉的物质的量 横坐标 的关系如图所示 请将正确答案的序号填在相应的横线上 Fe3 Fe2 Fe Fe2 Fe2 Fe3 1 AB段铁元素以 形式存在 2 BC段铁元素以 形式存在 3 CD段铁元素以 形式存在 解析向稀HNO3中加入铁粉 开始时稀HNO3过量应生成Fe3 随加入铁粉量的增加 HNO3反应完全后 发生反应2Fe3 Fe 3Fe2 最后全部转化为Fe2 答案 解析 解题探究 答案 解析 1 Fe2 Fe3 的转化与除杂 2018 长沙模拟 Fe2 Fe3 Zn2 完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6 7 3 7 4 6 某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2 Fe3 杂质离子 为除去这些离子制得纯净的ZnSO4 应加入的试剂是A NaOH溶液B 氨水C KMnO4 ZnCO3D H2O2 ZnO 解析由于Fe2 沉淀所需pH比Zn2 大 应首先将Fe2 氧化为Fe3 然后调节溶液的pH使Zn2 还不沉淀时Fe3 已沉淀完全 氧化剂H2O2将Fe2 氧化为Fe3 ZnO能消耗溶液中的H 且不引入新的杂质离子 故D项符合要求 答案 解析 2 Fe2 Fe3 的转化与离子检验 要证明某溶液中不含Fe3 而可能含有Fe2 进行如下实验操作时 最佳顺序为 加入足量氯水 加入足量酸性KMnO4溶液 加入少量NH4SCN溶液A B C D 解析在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液 溶液不变红色 证明无Fe3 存在 再加入氯水 将Fe2 氧化成Fe3 溶液变为红色 KMnO4溶液呈紫红色 溶液颜色变化不明显 所以不能用酸性KMnO4溶液检验 答案 解析 3 Fe2 Fe3 的转化 2017 荆门高三上学期期末 在FeCl3 CuCl2混合溶液中 加入一定量的铁屑 反应完全后将固体滤出 下列说法中正确的是A 若滤出的固体中只有铜 则溶液中一定含有的阳离子是Fe2 一定不含Cu2 B 若滤出的固体中只有铜 则溶液中一定含有的阳离子是Fe2 可能含Cu2 和Fe3 C 若滤出的固体中只有铜 则溶液中一定含有的阳离子是Fe3 和Fe2 一定不含Cu2 D 若滤出的固体中含有铁和铜 则溶液中一定含有的阳离子是Fe2 一定不含Cu2 和Fe3 解析氧化性Fe3 Cu2 Fe2 加入铁粉后有固体剩余 Fe3 一定不存在 若剩余固体全部都是Cu 溶液中还可能有Cu2 也可能恰好被完全置换 若剩余固体是Cu和Fe 则溶液中不可能有Cu2 答案 解析 4 Fe2 Fe3 的转化与化学计算 向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量 溶液中金属阳离子a b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示 已知稀硝酸的还原产物只有NO 下列有关判断不正确的是A a表示Fe3 的关系曲线B n1 0 75C P点时 n Fe2 0 5625molD 向P点溶液中加入铜粉 最多可溶解14 4g 解析该反应可以看作两步 Fe 4H Fe3 NO 2H2O 硝酸根过量 氢离子不足 2Fe3 Fe 3Fe2 a表示Fe3 的关系曲线 A正确 溶液中共有3molH 参加反应 消耗铁为0 75mol B正确 P点n Fe2 n Fe3 二者均为0 45mol C错误 剩余0 45molFe3 消耗0 225mol铜 质量为14 4g D正确 铁与硫酸 硝酸的混酸反应顺序总结足量铁与稀硫酸 稀硝酸的混合溶液反应 则可利用离子反应分析 依次发生反应 Fe 4H Fe3 NO 2H2O 2Fe3 Fe 3Fe2 Fe 2H Fe2 H2 若H 量不足 该反应不再发生 如何面对 铁三角 的综合实验题 微专题12 铁元素有多种价态 化合物种类较多 特别是Fe2 Fe3 的性质多样 是命制综合实验题恰当的载体 考查内容可涉及物质性质的探究 物质的制备 成分测定 离子检验等 通过上述问题的设计 同时可考查仪器的使用 条件的控制 物质的分离提纯 实验安全等化学实验基础知识 专题训练1 为了证明化学反应有一定的限度 进行了如下探究活动 探究活动一 取5mL0 1mol L 1的KI溶液于试管中 滴加0 1mol L 1的FeCl3溶液5 6滴 振荡 探究活动二 在上述试管中加入2mLCCl4 充分振荡 静置 探究活动三 取上述静置分层后的上层水溶液于试管中 滴加0 1mol L 1的KSCN溶液5 6滴 振荡 1 写出探究活动一中反应的离子方程式 答案 1 2 3 2 探究活动二的实验现象为 a 溶液分层 上层呈紫色b 溶液分层 下层呈紫色c 溶液分层 均为无色 答案 解析 b 解析碘溶于水呈棕黄色 CCl4能萃取水中的碘 液体呈紫色 由于CCl4的密度比水大而且难溶于水 所以碘的四氯化碳溶液在下层 则实验现象为溶液分层 下层呈紫色 b正确 1 2 3 3 在探究活动三中 可以证明该化学反应有一定的限度的实验现象是 答案 解析 溶液变红色 解析Fe3 可与KSCN反应显红色 若溶液变红色 说明溶液中有铁离子存在 则说明铁离子没有完全反应 即该化学反应有一定的限度 1 2 3 2 2017 合肥重点中学测试 已知三氯化铁的熔点为306 沸点为315 易溶于水并且有强烈的吸水性 能吸收空气里的水分而潮解 某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验 答案 解析 1 装置的连接顺序为 aghdebcf 1 2 3 解析浓硫酸具有吸水性能作氯气干燥剂 碱石灰具有碱性而吸收氯气 饱和食盐水吸收氯化氢且能抑制氯气溶解 装置排列顺序为气体的制取 洗气 干燥 氯气和铁的反应 尾气处理 所以装置连接顺序为a g h d e b c f 1 2 3 3 反应一段时间后熄灭酒精灯 冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中 加入过量的稀盐酸和少许植物油 反应过程中不振荡 充分反应后 进行如下实验 答案 解析 淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子方程式为 Fe3 3SCN Fe SCN 3 1 2 3 2 饱和食盐水的作用是 除去氯气中的氯化氢气体 解析Fe3 和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色 离子方程式为Fe3 3SCN Fe SCN 3 1 2 3 答案 淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是 化成Fe3 使Fe SCN 3增多 双氧水将Fe2 氧 1 2 3 答案 4 已知红色褪去的同时有气体生成 经检验为O2 该小组同学对红色褪去的原因进行探究 取褪色后溶液三份 第一份滴加FeCl3溶液无明显变化 第二份滴加试剂X 溶液出现红色 第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液 产生白色沉淀 另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X 溶液变红 再通入O2 无明显变化 实验 说明 实验 的目的是 得出结论 SCN 发生了反应而不是Fe3 发生反应 排除H2O2分解产生的O2氧化SCN 的可能 解析 1 2 3 解析根据 滴加FeCl3溶液无明显变化 说明SCN 发生了反应而不是Fe3 发生反应 滴加稀盐酸和BaCl2溶液 产生白色沉淀 说明生成了 根据 另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X 溶液变红 再通入O2 无明显变化 说明O2不能氧化SCN 所以氧化SCN 的为双氧水 1 2 3 3 铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛 利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下 实验室中可用FeSO4 用铁粉和稀硫酸反应制得 和NH4HCO3在如右装置模拟上述流程中的 转化 环节 1 2 3 答案 1 装置A的名称是 装置B中盛放的药品是 NH4HCO3盛放在装置 中 解析 解析装置A是分液漏斗 盛放稀硫酸 装置B中盛放铁粉 稀硫酸与铁粉反应生成H2和FeSO4 装置C中盛放NH4HCO3 分液漏斗 铁粉 C 1 2 3 答案 2 实验过程中 欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合 操作方法是 发生主要反应的离子方程式为 FeSO4溶液要现用现配制的原因是 检验久置的FeSO4是否变质的方法是 解析 待D处的氢气纯净后 关闭活塞3 打开活塞2 亚铁离子易被氧化 取样品配成溶液 取少量溶液于试管中 再向试管中加入KSCN溶液 观察是否显红色 1 2 3 解析检验D处氢气已纯净时 表明装置中空气已排尽 关闭活塞3 打开活塞2 在氢气作用下将FeSO4溶液压入C中发生反应 FeSO4具有还原性 易被O2氧化 故FeSO4溶液要现用现配 用KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质 1 2 3 答案 3 干燥过程的主要目的是脱去游离水 该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH 该反应的化学方程式为 取干燥后的FeCO3样品12 49g 与炭混合后焙烧 最终得到还原铁粉6 16g 计算样品中杂质FeOOH的质量 g 解析 4FeCO3 O2 2H2O 4FeOOH 4CO2 0 89 解析FeCO3 H2O O2反应生成FeOOH和CO2 设干燥后的FeCO3样品中FeCO3 FeOOH的物质的量分别为x y 则x 116g mol 1 y 89g mol 1 12 49g 56g mol 1 x y 6 16g 解得 x 0 1mol y 0 01mol 故m FeOOH 0 89g 1 2 3 探究高考明确考向 1 高考选项组合题 下列叙述正确的是A 将稀硝酸加入过量铁粉中 充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成 溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3 2015 全国卷 10A B 用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物 2017 天津理综 1B C 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液 再滴加H2O2溶液 加入H2O2后溶液变成红色 Fe2 既有氧化性又有还原性 2015 广东理综 22D 答案 解析 1 2 3 解析A项 忽视了Fe3 的氧化性 过量的Fe只能生成硝酸亚铁和NO气体 错误 B项 铝盐 铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体 可吸附水中的悬浮物 正确 C项 FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液 溶液变成红色 说明H2O2把Fe2 氧化为Fe3 体现了Fe2 的还原性 没有体现氧化性 错误 D项 铁与氯气反应只能生成氯化铁 错误 1 2 3 2 2016 高考选项组合 有关铁及其化合物的说法正确的是A 将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中 制备Fe OH 3胶体 2016 全国卷 13A B FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板 说明铁比铜金属性强 2016 全国卷 7B C 配制氯化铁溶液时 将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释 2016 全国卷 10C D Fe与Cl2反应生成FeCl3 推测Fe与I2反应生成FeI3 2016 上海 21C 答案 解析 1 2 3 解析A项 制备Fe OH 3胶体 应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中 错误 B项 铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强 无法证明金属性的强弱 错误 C项 在溶液中铁离子极易发生水解反应 产生难溶性的氢氧化铁 为了抑制铁离子的水解 应该先将氯化铁溶解在较浓的盐酸中 然后再加水稀释到相应的浓度 正确 D项 因I2的氧化性较弱 故与铁反应生成FeI2 错误 1 2 3 3 2016 全国卷 28 某班同学用如下实验探究Fe2 Fe3 的性质 回答下列问题 1 分别取一定量氯化铁 氯化亚铁固体 均配制成0 1mol L 1的溶液 在FeCl2溶液中需加入少量铁屑 其目的是 答案 解析 防止Fe2 被氧化 解析亚铁离子具有还原性 能被空气中的氧气氧化 所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2 被空气氧化 1 2 3 2 甲组同学取2mLFeCl2溶液 加入几滴氯水 再加入1滴KSCN溶液 溶液变红 说明Cl2可将Fe2 氧化 FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 答案 解析 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 解析Cl2可将Fe2 氧化成Fe3 3 乙组同学认为甲组的实验不够严谨 该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0 5mL煤油 再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液 溶液变红 煤油的作用是 解析煤油的作用是隔绝空气 防止空气中的氧气将Fe2 氧化 产生干扰 隔绝空气 排除氧气对实验的影响 1 2 3 4 丙组同学取10mL0 1mol L 1KI溶液 加入6mL0 1mol L 1FeCl3溶液混合 分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验 第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡 静置 CCl4层显紫色 第二支试管中加入1滴K3 Fe CN 6 溶液 生成蓝色沉淀 第三支试管中加入1滴KSCN溶液 溶液变红 实验 检验的离子是 填离子符号 实验 和 说明 在I 过量的情况下 溶液中仍含有 填离子符号 由此可以证明该氧化还原反应为 答案 解析 Fe2 Fe3 可逆反应 1 2 3 解析Fe2 与K3 Fe CN 6 反应生成蓝色沉淀Fe3 Fe CN 6 2 碘在CCl4中呈紫色 Fe3 遇KSCN溶液显红色 实验 和 说明 在I 过量的情况下 溶液中仍含有Fe3 由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应 1 2 3 5 丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液 溶液变成棕黄色 发生反应的离子方程式为 一段时间后 溶液中有气泡出现 并放热 随后有红色沉淀生成 产生气泡的原因是 生成沉淀的原因是 用平衡移动原理解释 答案 解析 H2O2 2Fe2 2H 2Fe3 2H2O Fe3 催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热 促进Fe3 的水解平衡正向移动 1 2 3 解析溶液变成棕黄色说明Fe2 被氧化为Fe3 即可写出离子方程式 一段时间后 产生气泡的原因是反应产生的Fe3 是H2O2分解的催化剂 促进H2O2分解生成O2 同时H2O2分解反应是放热反应 并促进了Fe3 水解平衡Fe3 3H2O Fe OH 3 3H 向正反应方向移动 产生较多Fe OH 3 聚集形成沉淀 1 2 3 课时作业 1 2017 荆州高三测试 铁是人类应用较早 当前应用量最大的金属元素 下列有关铁及其化合物的说法中正确的是A 赤铁矿的主要成分是Fe3O4B 铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C 除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉 然后过滤D Fe3 与KSCN产生红色沉淀 答案 解析 解析赤铁矿的主要成分是Fe2O3 铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2 Fe3 遇KSCN溶液变为红色 但没有沉淀产生 一般可以用此方法检验Fe3 的存在 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁 为除去杂质 提纯硫酸亚铁 应该加入下列物质中的A 锌粉B 镁粉C 铁粉D 铝粉 答案 解析 解析铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁 将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜 然后过滤即可提纯硫酸亚铁 锌 镁 铝都有可能将亚铁离子置换成铁 并且会引入新的杂质锌离子 镁离子或铝离子等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 铁是日常生活中使用最广泛的金属 下列关于铁的一些说法正确的是A 常温下浓硫酸与铁不反应 故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸B 铁是较活泼的金属 它与卤素单质 X2 反应的生成物均为FeX3C Fe OH 2易被氧化成Fe OH 3 说明稳定性 Fe OH 2 Fe OH 3D Fe3O4溶解于盐酸既有FeCl2又有FeCl3生成 故Fe3O4属于混合物 答案 解析 解析A项 常温下铁在浓硫酸中钝化 钝化是化学变化 错误 B项 铁与碘化合生成FeI2 错误 D项 四氧化三铁是纯净物 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 2018 包头高三检测 某同学欲探究铁及其化合物的性质 下列实验方案可行的是A 将铁粉加入热的浓硫酸中 探究铁的活泼性B 将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中 制备Fe OH 3胶体C 在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液 制备FeSO4 6H2O晶体D 将铜粉加入FeCl3溶液中 验证Fe3 的氧化性强于Cu2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由于浓硫酸具有强氧化性 铁与其反应生成Fe2 SO4 3和SO2 无法说明铁的活泼性 故A项方案不可行 将NaOH加入FeCl3溶液中 得到Fe OH 3沉淀 无法得到Fe OH 3胶体 故B项方案不可行 在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液 一方面氧气可将FeSO4氧化 另一方面会得到不含结晶水的化合物 故C项方案不可行 将铜粉加入FeCl3溶液中 发生反应 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 该反应说明Fe3 的氧化性强于Cu2 故D项方案可行 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 2017 贵阳第一中学高三模拟 下列中学常见实验的现象或表述正确的是A 过量的铁投入到一定量的稀硝酸中 充分反应后取上层清液于试管中 滴加KSCN溶液 溶液显红色B 制备氢氧化亚铁时 向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液 边加边搅拌 即可制得白色的氢氧化亚铁C 检验红砖中的氧化铁成分 向红砖粉末中加入盐酸 充分反应后取上层清液于试管中 滴加KSCN溶液2 3滴 溶液显红色即可证明D 向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后 将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会 然后冷却 过滤 滤纸上的物体为 蓝色固体 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析过量的铁粉与一定量的稀硝酸反应最终生成的是Fe2 A错误 制备氢氧化亚铁应避免被氧气氧化 向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头滴管的下端插入液面以下且不能搅拌 B错误 CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu OH 2沉淀 加热后过滤 滤纸上留有的是CuO 黑色 D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 2018 济南测试 证明某溶液只含有Fe2 而不含有Fe3 的实验方法是A 先滴加氯水 再滴加KSCN溶液后显红色B 先滴加KSCN溶液 不显红色 再滴加氯水后显红色C 滴加NaOH溶液 先产生白色沉淀 后变为灰绿色 最后呈红褐色D 只需滴加KSCN溶液 答案 解析 解析Fe2 和Fe3 检验设计是常考的热点 设计的步骤 先加KSCN溶液 无现象 可证明溶液中不含Fe3 然后再滴加氯水 若溶液呈红色 说明溶液中含有Fe2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 下列除杂的操作不正确的是A MgCl2溶液中混有少量FeCl3 加入足量镁充分反应后过滤B FeCl2溶液中混有少量FeCl3 加入过量铁粉充分反应后过滤C CuCl2溶液中混有少量FeCl3 加入NaOH溶液充分反应后过滤D CuCl2溶液中混有少量FeCl2 先加入H2O2将Fe2 氧化成Fe3 再加入CuO充分反应后过滤 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析Mg与FeCl3反应生成FeCl2 过量Mg可与FeCl2反应置换出Fe A正确 加入过量铁粉 FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的 B正确 先用H2O2将Fe2 氧化成Fe3 再利用FeCl3的水解 加入的CuO与H 反应将Fe3 转化成Fe OH 3而除去 D正确 C项中加入NaOH溶液 Cu2 Fe3 均能转化成氢氧化物沉淀 不符合除杂要求 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 从某含有FeCl2 FeCl3 CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下 答案 解析 则下列说法正确的是A 试剂a是铁 试剂b是稀硫酸B 操作 操作 操作 所用仪器相同C 试剂c是氯气 相应的反应为2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl D 用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析A项 由最终要得到氯化铁晶体及流程图知 b是盐酸 错误 B项 操作 和操作 是过滤 操作 为蒸发结晶 所用仪器不相同 错误 C项 滤液Z和X中均含有氯化亚铁 因此c为氯气 正确 D项 高锰酸钾也能氧化氯离子而褪色 因此不能用于检验是否含有亚铁离子 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 2017 南宁市第三中学高三模拟 常温时 将0 1molFe NO3 3和2molHCl溶于水得2L混合溶液 然后向该溶液投入mg铁粉使其充分反应后 滴加KSCN溶液不变红色 下列有关说法正确的是A 由于氧化性Fe3 H 首先发生的反应是Fe 2Fe3 3Fe2 B 当加入16 8g铁粉时 可生成标准状况下6 72L气体C 在铁粉充分反应后的溶液中 铁元素以Fe2 和Fe3 的形式存在D m至少等于28 反应过程中溶液的质量一直在减小 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 当加入16 8g铁粉时 刚好发生上述 反应 生成标准状况下的6 72LNO气体 生成0 3molFe3 消耗1 2molH B正确 根据滴加KSCN溶液不变红色说明溶液中不含Fe3 C错误 根据方程式计算则至少消耗铁16 8g 0 1 0 3 0 5 56g 28g 但反应过程中溶液的质量一直在增大 D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 某稀溶液中含有Fe NO3 3 Cu NO3 2 HNO3 若向其中逐渐加入铁粉 溶液中Fe2 浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示 则稀溶液中Fe NO3 3 Cu NO3 2 HNO3物质的量浓度之比为A 1 1 1B 1 3 1C 3 3 8D 1 1 4 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析据氧化性由强到弱的顺序HNO3 Fe3 Cu2 可知随铁粉的增加 反应的方程式分别为4HNO3 稀 Fe Fe NO3 3 NO 2H2O4mol1mol1mol2Fe NO3 3 Fe 3Fe NO3 22mol1mol3molCu NO3 2 Fe Fe NO3 2 Cu1mol1mol1mol所以原溶液中Fe NO3 3 Cu NO3 2 HNO3的物质的量之比为 2mol 1mol 1mol 4mol 1 1 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11 有关FeSO4的转化关系如下图所示 无关物质已略去 答案 已知 X由两种化合物组成 将X通入品红溶液 溶液褪色 通入BaCl2溶液 产生白色沉淀 Y是红棕色的化合物 1 气体X的成分是 填化学式 SO2 SO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 反应 的反应类型属于 填字母 a 分解反应b 复分解反应c 置换反应d 化合反应e 氧化还原反应 答案 ae 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 溶液2中金属阳离子的检验方法是 4 若经反应 得到16g固体Y 产生的气体X恰好被0 4L1mol L 1NaOH溶液完全吸收 则反应 的化学方程式是 反应 中生成FeSO4的离子方程式是 答案 取少量溶液2于试管中 加入几滴KSCN溶液 溶液变红色 SO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 2017 郑州二模 一种用磁铁矿制取高纯铁红的工艺流程如下 答案 解析 已知磁铁矿主要成分为Fe3O4 含Al2O3和SiO2杂质等 1 酸浸时 硫酸与四氧化三铁生成两种硫酸盐的化学方程式是 铁粉的作用是 将Fe3 还原为Fe2 或作还原剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析Fe3O4可看作FeO Fe2O3 酸溶时生成FeSO4和Fe2 SO4 3 需加足量铁粉将Fe2 SO4 3还原为FeSO4 在此过程中Al2O3同时被酸溶解生成Al2 SO4 3 SiO2不溶解 然后加碱调节pH使Al3 沉淀 而Fe2 不沉淀 第一次过滤后 滤渣中主要含有SiO2 Al OH 3以及过量的Fe 滤液的成分为FeSO4和 NH4 2SO4 加入NH4HCO3 使Fe2 转变为FeCO3沉淀 再经过滤 洗涤 干燥 最后煅烧得到Fe2O3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 滴加氨水产生氢氧化铝的离子方程式为 图中 滤渣 的成分有 3 FeSO4溶液与NH4HCO3合成FeCO3的化学方程式为 答案 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 SiO2 Al OH 3 Fe FeSO4 2NH4HCO3 FeCO3 NH4 2SO4 CO2 H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 采用图示装置 加热仪器已略去 在约600 650 煅烧30min 通入的气体A是 图中使用石英玻璃反应管 而不使用普通玻璃反应管 其原因是 答案 氧气 或空气 普通玻璃高温下容易软化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 铁矿石是工业炼铁的主要原料之一 其主要成分为铁的氧化物 设杂质中不含铁元素和氧元素 且杂质不与H2SO4反应 某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究 铁矿石中含氧量的测定 按如图组装仪器 检查装置的气密性 将5 0g铁矿石放入硬质破璃管中 装置B C中的药品如图所示 夹持仪器均省略 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2 待C装置出口处H2验纯后 点燃A处酒精灯 充分反应后 撤掉酒精灯 再持续通入氢气至完全冷却 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 装置C的作用为 答案 解析 防止空气中的水蒸气和CO2进入B中 影响测定结果 解析由题意可知 该装置要定量测定反应产生的水来计算含氧量 但空气中的水蒸气和CO2会进入B中 影响测定结果 为消除干扰 在反应装置末端增加装置C 以防止空气中的水蒸气和CO2进入B中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 若将H2换成CO 则还需补充 装置 3 测得反应后装置B增重1 35g 则铁矿石中氧的百分含量为 答案 解析 尾气处理 解析反应后B装置增重1 35g 即生成水1 35g 则铁矿石中氧的百分含量为 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析CO有毒 还需补充尾气处理装置 铁矿石中含铁量的测定 答案 解析 1 步骤 中加热煮沸的作用是 赶走溶液中溶解的过量Cl2 解析溶液中有溶解的过量的Cl2 也能氧化I 对实验产生干扰 故应加热煮沸赶走Cl2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 步骤 中用到的玻璃仪器有烧杯 玻璃棒 胶头滴管 答案 解析 250mL容量瓶 解析应注明容量瓶的量程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 下列有关步骤 的操作中说法正确的是 a 因为碘水为黄色 所以滴定过程中不需加指示剂b 滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂c 滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液d 锥形瓶不需要用待测液润洗e 滴定过程中 眼睛注视滴定管中液面变化f 滴定结束后 30s内溶液不恢复原来的颜色 再读数 答案 解析 df 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析碘水 Fe3 均为黄色 所以需加指示剂 开始就生成I2 所以不能用淀粉作指示剂 滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗 滴定过程中 眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 若滴定过程中消耗0 5000mol L 1的KI溶液20 00mL 则铁矿石中铁的百分含量为 答案 解析 70 解析根据2Fe3 2I 2Fe2 I2可知 铁矿石中铁的百分含量为 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由 可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 答案 解析 Fe5O6 解析设该铁矿石中铁的氧化物的化学式为FexOy 则56x 16y 10 0 7 10 0 24 x y 5 6 所以该铁矿石中铁的氧化物的化学式为Fe5O6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13